금속표면, 마찰 1/4로 줄이는 기술 개발,
질화티탄으로 3마이크로의 막
橫浜國立大學의 小豆島明 교수는 금속표면의 마찰을 줄이는 기술을 개발했다. 표면을 질화티탄으로 감싸서 마찰을 4분의 1 정도로 줄일 수 있다. 앞으로 금속 메이커나 기계 메이커 등과 공동연구를 추진하여 실용화할 계획이다.
 小豆島교수는 아크이온플레이팅법이라고 하는 기술을 구사하여 철과 몰리브덴을 주원료로 하는 금속재료 표면에 두께 3마이크로미터의 질화티탄 막을 부착하는데 성공했다.
금속표면의 마찰력을 조사한 결과, 표면에 윤활유를 바르지 않았을 때보다 마찰력이 4분의 1로 줄어들었다. 바른 경우에도 3분의 2정도로 마찰력을 줄일 수 있었다.
앞으로 제조법을 개량하여 금속표면의 마찰력을 더욱 줄일 수 있도록 할 계획이다.  
  자동차 엔진의 피스톤 일부에 사용하는 직경 2센티미터 정도의 금속재료 표면의 마찰을 2분의 1로 줄이면 자동차의 연비를 1%정도 개선할 수 있다고 한다. (일경산업)

미분체의 액체분산기술 
금·은·다이아몬드 침전 없이 균등 혼합
나노테크 시스템즈(東京都 千代田區, 사장 小山功)은 금, 은, 다이아몬드를 가늘게 분쇄하여 초미립자화한 분체를 액체에 분산하는 기술을 개발한 벤처기업이다. 이 분산기술은 러시아에서 개발된 군사기술을 바탕으로 하고 있다. 이 회사는 러시아로부터 다이아몬드 미립자를 조달할 때, 그 기술의 존재를 알고 초미립자 분체를 액체에 분산하는 기술을 개발했다.
기계가공에 사용하는 절삭유와 자동차 엔진오일에 금속 미립자를 섞으면, 금속이 분자흡착작용으로 윤활제의 작용을 보인다. 자동차의 경우, 엔진 내벽에 금속이 흡착하여 오일과의 마찰계수를 줄인다. 러시아에서는 전차의 엔진오일에 금속가루를 섞어서 주행성능을 높이기도 하고, 소총의 총신 내벽에 분말을 도포하여 마찰계수를 줄이는데 사용하고 있었다.
이 회사에서는 원료인 금, 은을 8나노미터, 다이아몬드를 5나노미터와 15나노미터 사이즈로 조달하여 자사공장에서 액체와 혼합한다. 액체에 분체를 섞기 때문에 ‘용융’이라고 이해되기 쉽지만, 분말이 액체에 침전하지 않고, 또 덩어리가 생기지 않고 액체에 균등하게 섞인 상태를 만들어 낸다는 것이 그 기술의 포인트이다.
濱田義隆 이사는 “미립자의 표면에 피막체를 만들어 제대로 분산시키는데 성공했다”고 한다. 또한 小山사장은 “개발에는 10년 가까이 소요되었다”고 말했다.
이 회사는 이 기술을 공업용 윤활제로 보급할 계획이다. 절삭유에 섞으면 워크와 공구의 마찰계수를 줄여 공구의 수명연장을 기대할 수 있다. 이미 시계 메이커가 채용하여 미세가공 윤활제로 사용하고 있다. (일경산업)

자성 스핀파로부터 얻어진 큰 나노 신호
연구진은 휴대폰의 발신 장치와 수신 장치, 레이더 시스템과 컴퓨터 칩에 사용될 수 있는 나노-오실레이터 어레이를 디자인하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대되는 나노크기의 마이크로파 발신 장치로부터 주변 부품의 합보다 커다란 신호를 얻을 수 있는 방법을 개발하였다.
나노 크기 자성 오실레이터는 각 10 nW 신호를 동기화하여 장치 개수의 제곱과 동일한 신호강도를 얻는 것으로 알려져 있다. 이제 미국 메릴랜드 주의 NIST, 피츠버그 주의 Seagate Rese
arch Center, 캘리포니아 주의 Hitachi Global Storage Technologies의 연구진은 어떻게 오실레이터가 전자의 스핀에서 진동 패턴에 의해 생기는 자기 방출인 ‘스핀 파’를 사용하여 통신하는지 알아냈다.
이 발견으로 기존의 전자공학에서처럼 전자의 전하를 이용하는 대신에 스핀을 이용하는 ‘스핀트로닉스’장치 디자인을 위한 도구가 생긴 셈이다. 나노 크기 전기 접촉을 사용하여 비자성 구리 막을 사이에 두고 두 자성 막을 샌드위치 시킨 NIST 오실레이터는 기존의 상업화된 마이크로파 발생장치보다 수백분의 일 크기이며 크고 비싼 부품들을 궁극적으로 교체할 것으로 기대되고 있다.
NIST 팀은 이전에 두 오실레이터의 신호 잠금현상에 대해 보고한바가 있으나, 왜 이러한 현상이 일어나는지 알아내지는 못하였다. 연구진은 공기나 진공을 통해 전파하는 스핀 파에서 단서를 찾아냈다. 연구진은 같은 자성 다층막위에 두 개의 오실레이터를 만들고 신호를 잠그고 두 장치간의 고체 물질에 있는 틈을 잘라냈다. 그러자 잠금이 멈추었다.
스핀 파 잠금은 물로 채워진 수영장의 반대편에서 두 개의 바위를 떨어뜨리는 것과 같다고 NIST 연구원 Matthew Pufall이 말한다. 잔물결은 각 지점에서 출발하여 서로 만나 합쳐질 때까지 바깥쪽으로 전파되어 나간다. 각 오실레이터는 자신의 스핀 파의 주파수를 변경하여 접근하는 파의 주파수와 맞추게 되는데 이 ‘주파수 풀링(frequency pulling)’은 잠기어 질 때까지 주파수가 가까워질수록 더 심하게 일어난다. 각 오실레이터는 또한 자신의 파 형태의 최대점과 최저점을 두 파가 동기화될 때까지 다가오는 파에 맞춰나간다. (NK)

나노실버 용제(溶劑) 일본에서 용도개발 본격화
가전메이커 등 조준
한국의 벤처기업인 나노폴리(서울시)는 은을 10나노미터 이하 사이즈의 미립자로 만들어 특수 처리한 용제 ‘나노실버’의 용도개발을 일본에서 본격적으로 시작했다. 99.9%라는 살균효과가 있고 소취성도 높아 2005년 12월부터 가전 메이커와 산업관련 메이커에 채용을 권하고 있다.
가격은 표준품인 경우, 1000ppm의 농도가 1리터당 약 1만 2000엔, 2006년에 1억 2000만 엔, 3년 후에 6억 엔의 판매를 목표로 하고 있다.
최적의 나노실버 용제를 제공하가 위해서 용도에 따라서 순수(純水)와 에탄올, 이소플로필알코올 등을 섞어서 만든다고 한다. 박테리아와 바이러스 등과 접촉하는 표면적을 늘림으로써 살균·항균효과를 높였다. 나노실버에 사용되는 은은 650종류 이상의 세균, 박테리아, 곰팡이균 등의 번식을 억제하는 기능을 가졌다는 것이 실증되었다고 한다.
한국에서는 물티슈와 휴대전화 케이스 등에 사용되고 있다. 이 회사는 일본사무소(東京都 大田區, 소장 鈴木昭)를 통해서 나노실버의 용도개발을 진행하고 있다. (NK)